Que signifient les termes lift and coast en F1 ?

Lors d’une course de Formule 1, de nombreuses personnes s’attendent à ce que les pilotes roulent à fond à tout moment. Mais ce n’est pas toujours le cas. Il arrive qu’au cours d’un Grand Prix, un pilote doit rouler un peu plus lentement pour économiser du carburant ou refroidir le moteur, et il utilise alors une technique de conduite connue sous le nom de lift and coast.

Lorsqu’on demande à un pilote de F1 de lever le pied et de rouler en roue libre, cela signifie qu’il doit lever le pied de l’accélérateur plus tôt et rouler en roue libre (sans utiliser l’accélérateur ni le frein) dans le virage. Le pilote freinera beaucoup plus tard, mais il sera toujours plus lent que d’habitude. Dans la plupart des cas, il s’agit d’économiser du carburant.

L’économie de carburant n’est pas la seule raison pour laquelle un pilote peut être amené à faire du lift and coast pendant une course. D’autres facteurs de fiabilité et de performance peuvent également entrer en ligne de compte, et ils sont tout aussi importants pour terminer la course. Nous aborderons ces facteurs dans l’article ci-dessous.

Qu’est-ce que le lift and coast ?

Le lift and coast utilise moins de puissance du moteur que la conduite normale. Le meilleur moment pour lever le pied et rouler en roue libre est dans les virages, car c’est là que le conducteur peut économiser du carburant sans perdre trop de temps. Les pilotes de F1 utilisent beaucoup le frein moteur, qui utilise la friction du moteur pour ralentir la voiture.

Lorsque le pilote lève le pied de l’accélérateur à la fin de la ligne droite, il commence à décélérer car il n’y a plus de puissance fournie aux roues pour faire avancer la voiture. À ce stade, la voiture n’avance plus que grâce à l’élan qu’elle a pris jusqu’alors.

Le conducteur appuie généralement sur la pédale de frein pour augmenter le taux de décélération afin de prendre un virage rapide sans avoir à ralentir beaucoup sur la ligne droite. La roue libre est le moment où la voiture avance sans l’influence de l’accélérateur ou des freins. Le conducteur entre en roue libre dans le virage, parfois même au milieu du virage, avant d’appuyer sur le frein ou l’accélérateur.

L’impact du lift and coast 

Le lift and coast est plus lent que la conduite à fond, il devient donc difficile pour un pilote de repousser ses adversaires s’il a besoin de cabrer. Les pilotes doivent essayer de maintenir leur vitesse en virage aussi élevée que celle de leurs adversaires sans pouvoir freiner ou accélérer aussi fort qu’eux.

L’approche idéale sur un tronçon de piste, tel qu’une ligne droite menant à un virage serré, consiste à accélérer tout au long de la ligne droite jusqu’au dernier point possible, puis à freiner brusquement pour ralentir la voiture aussi vite que possible afin de pouvoir passer le virage. C’est la façon la plus rapide de conduire une voiture sur un circuit, car on passe le maximum de temps sur l’accélérateur et le minimum de temps sur les freins.

Pourquoi vous perdez du temps

Lorsqu’un pilote utilise le lift and coast et se lance dans un virage, il réduit le temps passé sur l’accélérateur en levant le pied à la fin de la ligne droite, ce qui réduit sa vitesse dans le virage. Il doit quand même freiner, car le frein moteur ne ralentit pas suffisamment la voiture pour qu’elle prenne le virage, ce qui lui fait perdre du temps.

Dans les virages plus serrés, le conducteur ne peut lever le pied et rouler en roue libre que pendant une fraction de seconde, avant de freiner. Dans d’autres virages à grande vitesse où le freinage est moindre ou inexistant, le conducteur peut lever le pied et se mettre en roue libre alors que d’autres conducteurs prendraient le virage à plein régime. Cela entraîne également une perte de temps, alors pourquoi un pilote de F1 s’embêterait-il à lever le pied et à rouler en roue libre ?

Pourquoi un pilote de F1 utilise le lift and coast?

Il y a trois raisons principales qui poussent un pilote de F1 à lever le pied et à rouler en roue libre : Pour économiser du carburant, pour refroidir le moteur ou pour refroidir les freins. Bien que le lift and coast soit une pratique peu courante dans la Formule 1 moderne, les pilotes le font pour des questions de fiabilité ou pour terminer la course.

Les pilotes peuvent perdre plus d’une seconde et demie par tour s’ils lèvent le pied et roulent en roue libre, en fonction des conditions et du circuit sur lequel ils roulent. Cela signifie que les conducteurs derrière eux les rattraperont rapidement et qu’ils seront probablement dépassés.

Le lift and coast était autrefois un élément important des courses de Formule 1, lorsque le sport a commencé à interdire le ravitaillement en carburant des voitures. Toutefois, depuis l’introduction des unités de puissance hybrides et l’amélioration de la consommation de carburant des moteurs, il n’est plus nécessaire d’effectuer des manœuvres de levage et de roue libre aussi souvent.

Même s’il est rare de le voir en Formule 1 de nos jours, le levage et la marche en roue libre peuvent encore apparaître de temps en temps. Les pièces à haute performance d’une voiture de Formule 1 sont extrêmement fragiles et ont tendance à subir beaucoup de contraintes pendant un Grand Prix, et dans certains cas, les pilotes doivent se ménager pour pouvoir terminer la course.

Économie de carburant

La principale raison pour laquelle les pilotes de F1 soulèvent la voiture et la mettent en roue libre pendant un Grand Prix est d’économiser du carburant. En utilisant cette technique, la voiture consomme moins de carburant, puisqu’ils réduisent le temps passé sur l’accélérateur. En levant le pied de l’accélérateur pendant, disons, 50 mètres supplémentaires, on économise 50 mètres de carburant dans un seul virage. Cela peut représenter beaucoup sur un tour complet.

Nous avons vu de nombreux pilotes utiliser la technique du « lift and coast » au cours de la saison 2009, lorsque le sport a interdit pour la première fois le ravitaillement en carburant à mi-course. Les équipes avaient du mal à faire en sorte que leurs moteurs V8 parcourent la distance de la course avec la quantité de carburant requise, car elles étaient habituées à pouvoir en rajouter lors des arrêts aux stands.

Cependant, le moteur hybride V6 de 1,6 litre a changé la donne. L’unité de puissance hybride est plus efficace que tous les moteurs précédents, et les équipes peuvent désormais parcourir une distance de course complète avec environ la moitié de la quantité de carburant qu’elles devaient utiliser auparavant. C’est la principale raison pour laquelle il est devenu rare de voir des voitures lever le pied et rouler en roue libre en Formule 1.

Cependant, les pilotes avaient la possibilité de modifier leur mélange de carburant de pauvre (moins de puissance) à riche (plus de puissance) pendant la course, généralement en ajustant les cartographies du moteur. Cependant, l’interdiction des modes de fonctionnement en 2020, qui limite les modes de fonctionnement du moteur pouvant être modifiés et le moment où ils peuvent l’être, signifie que les pilotes de F1 n’auront plus beaucoup de contrôle sur leurs mélanges de carburant à mi-course.

Cela signifie que les pilotes de F1 doivent désormais utiliser une seule configuration de mélange de carburant pour la course (sans tenir compte des périodes de voiture de sécurité et des changements pour des raisons de fiabilité). Cela peut conduire le pilote à devoir lever le pied et rouler en roue libre si le mélange s’avère un peu optimiste et qu’il consomme plus de carburant que prévu.

Refroidissement du moteur

La portance et la côte peuvent également être utilisées pour refroidir le moteur. Les moteurs de Formule 1 deviennent extrêmement chauds car ce sont des éléments très performants qui travaillent dur pendant une course. Lorsque le moteur devient trop chaud, les pièces métalliques à l’intérieur du moteur commencent à se dilater et à changer de forme.

En changeant de forme, ces pièces commencent à frotter les unes contre les autres, et ce frottement endommage le moteur au fil du temps. Les moteurs de Formule 1 ont une température de fonctionnement idéale qui permet à la voiture d’obtenir des performances maximales tout en fonctionnant à une température sûre, de sorte que le moteur n’est pas trop sollicité.

Cependant, il est parfois difficile de maintenir le moteur dans cette plage de fonctionnement. Si la voiture est derrière d’autres voitures dans la circulation, ou si elle court dans des climats plus chauds, le moteur peut commencer à surchauffer car il n’y a pas autant d’air frais qui lui parvient, ce qui peut ruiner à la fois les performances en course et la fiabilité du moteur.

En utilisant la technique du lift and coast, le conducteur peut permettre au moteur de travailler moins fort, ce qui contribue à réduire la température du moteur.

Refroidissement des freins

Les freins haute performance des voitures de Formule 1 sont extrêmement importants pour la puissance d’arrêt des voitures. Ces freins peuvent immobiliser la voiture en moins de quatre secondes à partir d’une vitesse de 180 miles par heure, ce qui montre à quel point ils sont puissants. Toutefois, tout comme le moteur de la voiture, ces freins doivent être à la bonne température pour fonctionner correctement.

Si les freins sont trop froids, ils ne fonctionneront pas du tout et les roues se bloqueront simplement lorsque le conducteur appuiera sur la pédale de frein. Si les freins ne sont pas suffisamment refroidis, ils peuvent prendre feu ou tomber en panne. La dernière chose que l’on souhaite, c’est d’avoir une défaillance des freins à 200 miles à l’heure !

Lorsque les freins surchauffent, les conducteurs doivent les refroidir pour éviter qu’ils ne lâchent. La technique du lift and coast permet à la voiture de perdre de la vitesse avant d’atteindre le virage, ce qui signifie que le conducteur peut freiner plus doucement tout en ralentissant suffisamment pour prendre le virage. Le fait de freiner moins longtemps et avec moins de pression permet aux freins de refroidir plus rapidement.

Comment un pilote de F1 peut-il économiser du carburant ?

Avec l’introduction d’une cartographie moteur plus complète au début des années 2010, les pilotes pouvaient changer le mode de leur moteur pour économiser du carburant. En réglant le moteur sur un mode plus puissant, il passe à un mélange riche, c’est-à-dire qu’une plus grande quantité de carburant est injectée dans le moteur pour le faire travailler davantage.

Toutefois, les équipes peuvent également réduire la puissance de leur moteur en le réglant sur un mélange plus pauvre. Dans ce cas, une plus grande quantité d’air est envoyée dans la chambre de combustion, ce qui augmente le rapport air/carburant et, bien que le moteur perde en performance, il économise du carburant. La modification de la cartographie du moteur pendant la course a été interdite en 2020, et les pilotes doivent donc maintenant utiliser leurs compétences pour économiser du carburant.

En plus de lever le pied et de rouler en roue libre, les pilotes peuvent essayer de conduire leur voiture de manière plus souple afin d’économiser du carburant. En utilisant l’accélérateur de manière plus souple, ils aideront leur moteur à économiser du carburant, car il y en a moins à pousser dans le moteur. Toutefois, cette méthode peut être plus lente que la conduite en roue libre.

Voitures de sécurité

Les voitures de sécurité complètes et les voitures de sécurité virtuelles peuvent perturber l’ordre de la course en offrant aux pilotes la possibilité d’effectuer un arrêt au stand à moindre coût ou en leur donnant l’occasion de doubler au moment du redémarrage. Cependant, elles peuvent aussi être une planche de salut pour certains pilotes en termes de consommation de carburant.

Comme la voiture de sécurité roule beaucoup moins vite qu’une voiture de Formule 1, les pilotes peuvent économiser du carburant pendant ces tours. En roulant plus lentement et en maintenant le régime de leur voiture aussi bas que possible, ils consomment moins de carburant que s’ils roulaient à pleine vitesse.

Comme la voiture de sécurité permet aux pilotes d’économiser du carburant pendant la course, ils pourront ensuite pousser plus fort puisqu’ils auront du carburant supplémentaire à brûler dans leur voiture. C’est pourquoi on voit souvent les pilotes aller de plus en plus vite après une période de voiture de sécurité, car ils essaient de brûler l’excès de carburant et de poids dans leur voiture.

Changement de vitesse rapide

En plus de lever le pied et de rouler en roue libre, les conducteurs peuvent également passer des rapports courts pour économiser du carburant et refroidir le moteur. On parle de changement de vitesse court lorsque le conducteur change volontairement de vitesse plus tôt qu’il ne le ferait normalement. Cela empêche le moteur de monter trop haut en régime et de consommer plus de carburant.

Plus le moteur tourne à haut régime, plus il consomme de carburant. Un régime élevé fait également chauffer le moteur plus rapidement, ce qui peut entraîner une surchauffe du moteur. En changeant de vitesse avant que le moteur n’atteigne un régime trop élevé, la voiture consommera moins de carburant et le moteur n’aura pas besoin de travailler aussi dur.

Si le changement de vitesse rapide est une autre technique couramment utilisée par les conducteurs pour économiser du carburant, il leur fait perdre de la vitesse et du temps dans les lignes droites. Lorsque le conducteur change de vitesse trop tôt, il ne tire pas le maximum de puissance de son moteur, ce qui le ralentit considérablement.

Il est facile de repérer un conducteur qui change de vitesse trop tôt en gardant un œil sur son tableau de bord. La rangée de voyants indique quand le conducteur doit changer de vitesse, et si un conducteur pratique le « short shifting », il changera de vitesse soit avant que les voyants ne commencent à clignoter, soit avant qu’il n’atteigne la fin de la rangée. Vous pouvez également détecter les changements de vitesse courts en écoutant le son du moteur lorsque le conducteur change de vitesse.

Quelle est la quantité de carburant transportée par les voitures de Formule 1 ?

Les équipes de F1 peuvent ravitailler leurs voitures avec un maximum de 110 kg de carburant pour l’ensemble du Grand Prix. En Formule 1, la quantité de carburant est mesurée en poids plutôt qu’en volume, comme les litres ou les gallons. En effet, le volume peut varier en fonction de la pression ou de la température.

Cela signifie que si le carburant est plus froid, il est possible d’en mettre plus dans le réservoir et le carburant plus froid peut apporter un avantage en termes de performances. Dans le passé, lorsque les équipes devaient ravitailler leurs voitures pour atteindre la fin de la course, l’utilisation d’un carburant plus froid était bénéfique car elle permettait de mettre plus de carburant dans les voitures à la fois, prolongeant ainsi les relais entre les arrêts aux stands.

Plus froid, c’est mieux

Essentiellement, un carburant plus froid est plus dense qu’un carburant plus chaud, ce qui permet de fournir plus d’énergie pour la combustion dans un volume plus petit. Mais si le carburant est mesuré en masse, le changement de densité n’est pas pertinent.

Cependant, les équipes peuvent toujours tirer un avantage en termes de performances d’un carburant plus froid, c’est pourquoi une règle a été introduite pour s’assurer que sa température n’est pas inférieure de plus de 10 degrés Celsius à la température ambiante. Aston Martin a enfreint cette règle lors du Grand Prix de Miami 2022 et a dû démarrer ses voitures depuis la voie des stands.

De nombreuses équipes ne remplissent pas leurs voitures jusqu’au maximum de 110 kilogrammes. En effet, plus la voiture a de carburant à bord, plus elle est lente. On estime que chaque tranche de 10 kilogrammes de poids équivaut à 0,3 seconde par tour, ce qui peut faire une énorme différence au début de la course.

Les voitures de F1 ne peuvent pas terminer une course avec un réservoir vide

Selon les règles établies par la FIA, les voitures de Formule 1 doivent avoir au moins un litre de carburant dans leur voiture à la fin de la course. Cela permet de tester un échantillon du carburant pour s’assurer qu’il est conforme à la réglementation. Si la voiture n’a pas le litre de carburant requis dans son réservoir, le pilote sera instantanément disqualifié de la course.

C’est ce qui est arrivé à Sebastian Vettel lors du GP de Hongrie 2021. Après la fin de la course, Vettel a été prié d’arrêter son Aston Martin sur la piste. Après la cérémonie du podium, la voiture a été présentée aux commissaires pour les vérifications standard d’après-course afin de s’assurer que tout est légal sur la voiture. La FIA n’a trouvé que 0,7 litre de carburant dans le réservoir de l’Aston Martin et Vettel a été disqualifié de la course.

Aston Martin a fait appel de la décision. Elle a fait valoir que 0,7 litre était suffisant pour obtenir un échantillon de carburant adéquat de la voiture, et qu’il n’y avait qu’un litre de moins en raison d’une fuite dans les conduites de carburant de la voiture. Cependant, la disqualification a été maintenue parce qu’il n’y a généralement pas de place pour la négociation lorsqu’il s’agit de règlements techniques, et il était clair que la règle avait été enfreinte dans ce scénario.

Pourquoi les pilotes de F1 doivent-ils économiser du carburant ?

L’économie de carburant est importante en Formule 1 car les pilotes ne sont pas autorisés à faire le plein de leur voiture pendant une course. Le ravitaillement en carburant a été interdit à la fin de la saison 2009 en raison de plusieurs incidents dangereux impliquant des voitures qui prenaient feu dans la voie des stands.

Dès le début du Grand Prix, les pilotes ne peuvent utiliser qu’un seul réservoir de carburant pour arriver au bout de la course. Souvent, les pilotes doivent économiser du carburant parce que le réservoir n’a été rempli qu’avec suffisamment de carburant pour atteindre la fin de la course tout en laissant 1 litre pour les tests d’échantillonnage. Ajouter du carburant à la voiture la rendra plus lente, et en Formule 1, la vitesse est primordiale.

En général, les pilotes ne disposent que d’un tour de carburant supplémentaire à bord de leur voiture lors d’un Grand Prix. Si la voiture ne dispose pas de ce tour de carburant supplémentaire, elle ne pourra probablement pas atteindre la fin de la course et fournir l’échantillon de carburant d’un kilogramme requis.

Le mot de la fin

Les pilotes de Formule 1 utilisent la technique du levage et de la marche en roue libre pour économiser du carburant et gérer les températures. En levant l’accélérateur plus tôt, ils consomment moins de carburant et minimisent le freinage, ce qui permet de refroidir les freins. Cette technique était plus courante lorsque le ravitaillement en carburant était autorisé.